十字路口交通信号灯控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

由于城市的发展和人们生活水平的提高，城市中汽车的数量空前增加，交通阻塞问题也随之而来，严重影响了人身安全、制约了城市经济进一步发展。以美国为例，1976-1997年期间，年车辆公里数以77%的速度上升，可是同期道路建设的里程的增长数却仅为2%，在城市交通中的高峰时期，54%的车处于拥挤状态。由于交通拥挤，人们每天消耗在上下班的时间比平时多了1.5个小时，交通堵塞已经成为大城市的一个通病，因此提高交通的通行率就变得尤其重要，各国政府和企业都已经给予了高度的重视，积极寻求解决问题的方法和途径。

信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。此后，这一规定在全世界开始通用。

多年来，人们对城市交通控制进行了系统性的研究，也取得了不少成果。传统的交通控制一般都采用最优控制，即通过建立城市交通系统的数学模型，再对数学模型进行求解，从而得到红绿灯信号配时方案。但城市交通系统是一个复杂的、多变的超大型系统，准确的数学模型难以建立。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

本次毕业设计需要完成选择一款plc，熟悉组态软件的使用。交通灯系统由东西和南北4 个方向的信号灯组成。每个方向各有7 盏灯，包括5 种车辆信号灯: 直行灯、左行灯、右行灯、红灯、黄灯，还有2 种行人灯: 行人红灯和行人绿灯。并可根据各个方向车流量，在需要时改变各种控制灯的通电时间。

由题目分析可知，本次设计需要以可编程控制器（plc）以微处理器为核心，采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了对十字路口的交通信号灯的智能化控制。

3. 研究计划与安排

第1～2周：查阅相关文献资料，了解毕业设计的任务。

第3～4周：完成20000字符的英文翻译；确定总体设计方案并完成开题报告。

第5周： 完成plc选型并深入学习plc的应用。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘美俊.西门子plc编程及应用[m].北京：机械工业出版社，2011.

[2]张永革.电气控制与plc[m].天津：天津大学出版社，2013.

[3]耿瑞. 基于plc的交通灯控制系统分析[j]. 科技传播,2014,06.